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Curado de plásticos con microondas

Un modelo de moldes cerrados revolucionario que utiliza el curado asistido por microondas (MAC) y el moldeado mediante transferencia de resinas (RTM) permitirá fabricar productos de plástico de alto valor añadido de forma rentable y ecológica.

Tecnologías industriales

El MAC es un sistema de curado que se puede usar con materiales termoendurecibles como el poliéster, el viniléster y las resinas epoxy. Después del curado, los materiales termoendurecibles son duros y resistentes a las altas temperaturas. Se utilizan, entre otros, en componentes para los sectores aeroespacial y de la automoción. Las tecnologías MAC-RTM y MAC-RTM Light fueron desarrolladas por los científicos participantes en el proyecto «Microwave assisted curing for resin transfer moulding» (MAC-RTM) , financiado por la Unión Europea. Los usuarios finales especificaron los requisitos y seleccionaron dos piezas complejas en 3D para su fabricación: un pequeño capó y el componente activo de una pieza de un motor eléctrico. Para fabricar estas piezas, los científicos trabajaron en la selección de materiales para moldes transparentes a la radiación de microondas adecuados, así como aditivos y resinas absorbentes de las microondas. Inicialmente, los científicos construyeron una unidad a escala de laboratorio con la estructura de antena eléctrica y el sensor de corriente seleccionados con el fin de evaluar los parámetros del proceso en línea. Teniendo en cuenta los resultados del estudio a escala de laboratorio se completaron el diseño del molde y el sistema de llenado (para inyectar la resina en el molde). Se calibraron y validaron sistemas de sensores con el fin de monitorizar el proceso de curado, la temperatura y otros parámetros. Con el fin de visualizar el proceso MAC durante la fabricación de piezas muy complejas, los investigadores utilizaron un sistema de cámara de infrarrojos. Esto dio lugar al desarrollo de una unidad de fabricación a escala industrial utilizando el proceso MAC-RTM. En paralelo, los investigadores simularon y validaron el proceso MAC comparando los datos simulados con los de los materiales experimentales. Las pruebas a escala industrial demostraron que el proceso MAC-RTM cumple con normas importantes ambientales y de seguridad. En este sistema de molde cerrado resulta notable la reducción de las emisiones de carburos orgánicos volátiles como el estireno en alrededor del 85 %. En comparación con el curado convencional mediante calentamiento en hornos, el MAC proporciona un curado considerablemente más rentable, uniforme y rápido. Además, el curado de las piezas de epoxy mediante RTM es mucho más completo, con lo cual la fabricación de piezas de epoxy es unas 3,5 veces mayor. El proceso MAC-RTM también mostró un consumo energético un 40 % menor que el proceso de calentamiento convencional. La tecnología MAC-RTM reducirá el tiempo de comercialización y aumentará la aceptación por parte de los usuarios finales y la confianza de los consumidores. En última instancia, la tecnología MAC-RTM mejorará la competitividad de las empresas europeas en el mercado global de los composites y generará nuevas oportunidades de mercado.

Palabras clave

Curado asistido por microondas, moldeado con transferencia de resinas, epoxy, sistema de llenado, composites, termoendurecimiento

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